Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук А.М. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас сварных конструкций - файл n8.doc

Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук А.М. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас сварных конструкций
скачать (60309 kb.)
Доступные файлы (11):
n1.doc3028kb.04.12.2009 12:37скачать
n2.doc3031kb.04.12.2009 12:37скачать
n3.doc2965kb.04.12.2009 12:37скачать
n4.doc3110kb.04.12.2009 12:37скачать
n5.doc16164kb.20.05.2009 12:06скачать
n6.doc9307kb.04.12.2009 12:38скачать
n7.doc15567kb.20.05.2009 12:06скачать
n8.doc4719kb.04.12.2009 12:39скачать
n9.doc8577kb.04.12.2009 12:40скачать
n10.doc19kb.04.12.2009 12:36скачать
n11.rtf24kb.04.12.2009 12:36скачать

n8.doc

6. КОРПУСНЫЕ КОНСТРУКЦИИ (ЛИСТЫ 186... 200)

ПОЯСНЕНИЯ К ЛИСТАМ 186 ... 200

ВАГОНЫ


Характерными представителями этого типа конструк­ций являются кузова цельнометаллических вагонов, кор­пуса судов и кузова автомобилей. Общим для них явля­ется использование плоских или криволинейных полот­нищ с последующим объединением в жесткую простран­ственную конструкцию, способную воспринимать стати­ческие, вибрационные и динамические нагрузки.

Изготовление кузова пассажирского вагона (листы 186 , 188).


Кузов пассажирского вагона (лист 186, рис. 1, а) имеет решетку-основу 2, полностью закрытую наружной тонколистовой обшивкой 1. Местная жесткость листовой обшивки увеличивается созданием гофров (рис. 1, б). При этом повышается устойчивость тонкостенных элементов под нагрузкой и снижается их коробление от сварки. Кузов вагона собирают и сваривают из предварительно изготовленных крупногабаритных уз­лов: крыши, бокоых стен, настила пола, концевых и там­бурных стен.

Плоские узлы вагона — боковые стенки и настил по­ла — собирают на специальных стендах 2 (рис. 2) , обслу­живаемых двумя сборочными порталами 4 и сварочной машиной 1. Во время работы сварочной машины на одном из стендов на другом стенде производится сборка следу­ющего узла. Обшивку укладывают на стенд по фиксато­рам 3. Раскладку, прижим и прихватку элементов жест­кости в виде гнутых Z-образных профилей производят при помощи перемещаемого по рельсам сборочного портала 2 (рис. 3), на кронштейнах 6 которого расположены эле­менты жесткости, например, стойки. Фиксированное поло­жение портала в месте укладки элементов жесткости за­дается с помощью щупов 7, призм 8 и пневмоцилиндров 1. Проектное положение очередного элемента жесткости за­дают механизмы 3 и 5 поворотом упоров 11 и 13 коромыс­лами 70 и 12 с помощью пневмоцилиндров. Пневмоцилинд­ры 4 траверсами 9 прижимают элементы к обшивке. После постановки прихваток пневмоцилиндры выключают и сбо­рочный портал перемещают в новое положение.

Приварку элементов жесткости к обшивке осущест­вляют контактной двуточечной машиной с двусторонним подводом тока (лист 187, рис. 4). Поэтому собранный на прихватках плоский узел приподнимают над поверхностью сборочного стенда подъемными опорами 5 (рис.5) .По ме­ре выполнения сварки и перемещения портальной точечной машины 1 штанги управления 2, встречая на своем пути краны 3 и 4 пневматической системы, автоматически убирают опоры 5. При этом изделие поддерживается роликами 6, установленными на машине. После прохождения маши­ны опоры стенда снова поднимаются.

Крыша вагона состоит из выпуклого листового полот­нища 1 (рис. 7, а) с гофрами и элементов жесткости 2 Z-об-разного сечения. Листовое полотнище сваривают из от­дельных листов 1 и 2 (рис. 7,6).

Сборка и сварка крыши вагона секциями позволяет сократить производственные площади. При производстве электровагонов крышу собирают из трех секций 7 (рис.6) . Полотнище секции собирают на столе стенда 3, где по фик­саторам укладывают средний лист 2 и два боковых листа 1. Нахлесточное соединение листов выполняют автоматичес­кой дуговой сваркой на медной подкладке. Для прижа­тия кромок нахлестки и перемещения сварочного аппара­та используют передвижной портал 4. На раме 1 (рис. 8) портала размещаются пневмоприжимы с траверсами 2, ко­торыми осуществляют поджим листов. Движение свароч­ного аппарата происходит по направляющим 4. Перемеще­ние портала обеспечивается механизмом 3. На стапеле б (рис. 6) раскладывают дуги крыши по медным шинам дуг стапеля. На них укладывают сваренное полотнище 5, которое приваривают к дугам односторонней контактной сваркой двухэлектродной машиной (лист 188, рис. 9), перемещающейся по направляющим портала 8 (лист 187, рис. 6). Портал перемещается от дуги к дуге с точной уста­новкой его во время сварки. Секции 1 крыши свариваются поочередно; во время сварки одной секции другую соби­рают.

Для того чтобы иметь возможность приварить элемен­ты жесткости к полотнищу крыши на боковых криволи­нейных участках, используют сварочную точечную маши­ну, состоящую из двух сочлененных кареток 1 (лист 188, рис. 12, а) с общей осью, по обе стороны от которой распо­ложены электроды 2. Привод при сжатии каждого элект­рода снабжен дополнительным цилиндром 2 (рис. 12,6), осуществляющим поджатие свариваемых деталей. Шток цилиндра 1, придавливающего электрод, проходит внутри штока дополнительного цилиндра.

Для исключения переналадок при сборке и сварке сек­ций крыш различных размеров вагонов различной конст­рукции используют стапель (рис. 11) .содержащий сам сход­ную контактную машину 1 портального типа и стен­ды различной конструкции. Один из стендов 2, служащий для установки свариваемой конструкции минимальной кривизны и максимальных габаритов, принятый за базо­вый, выполнен неподвижным. Другие стенды 3 и 4 снабже­ны подвижными в поперечном направлении и поворотными в поперечной плоскости приводными рамами4 (рис. 10) с катками 2 и направляющей б для катков. Рама удержи­вается в положении для сварки пневмоцилиндром 1 с роли­ком 5, входящим в прорезь планки 3.

Изготовление кузова товарного вагона (лис­ты 189, 190).


Магистральные грузовые полувагоны изго­товляют в условиях крупносерийного производства на ли­ниях с комплексной механизацией и автоматизацией про­цессов. Обшивку боковой стенки (лист 189, рис. 1) соби­рают внахлестку из двух л истов, имеющих продольные выштамповки — гофры (рис. 2) , и сваривают дуговой свар­кой. Каркас боковой стенки собирают и сваривают тоже дуговой сваркой в полуавтоматической линии. На ее пер­вую позицию автооператор подает набор балочных элемен­тов, входящих в состав каркаса. Заданную геометрию кар­каса обеспечивает система упоров, фиксаторов и пневмо­прижимов. На второй позиции производится механизи­рованная сварка каркаса с одной стороны, на третьей -сварка с другой стороны после поворота каркаса на 90° с помощью двустоечного кантователя. По обе стороны от полуавтоматической линии сборки и сварки каркаса рас­положены две автоматические линии сборки и сварки обшивки. Полностью сваренный каркас автооператор переносит или на одну, или на другую параллельную линию (по очереди) и укладывает его поверх готовой обшивки, после чего производят сборку и прихватку. Затем также поочередно собранные боковые стенки возвращаются на

центральную линию для приварки каркаса боковой стенки к обшивке точечной контактной сваркой. Расположение сварных точек показано на рис. 2. Для точечной контакт­ной сварки используют комплекс двухэлектродных ма­шин, расположенных в линии, имеющей две позиции (рис. 3). На позиции I выполняется сварка продольных точечных швов, приваривающих обшивку к верхней и нижней обвязкам, а на позиции II — сварка поперечных ря­дов точек, соединяющих обшивку с промежуточными и угловыми стойками.

Поперечное сечение транспортирующего устройства на позиции I линии показано на рис. 5 (лист 190). Боковая стенка 1 продвигается вдоль направляющих 3 гидравли­ческим приводом, преодолевающим силы трения, с по­мощью собачки 2. Блок цилиндров 4 гидравлического при­вода расположен в балке-толкателе 5. На позиции I (лист 189, рис. 3) с каждой стороны транспортирующего устройства размещено по четыре контактных машины 2, имеющих механизм поперечного возвратно-поступательно­го перемещения. На общем виде такого контактного пе­редвижного агрегата (лист 190, рис. 6) показан механизм 1 поперечного перемещения контактной машины 2 по направляющим 3 с двумя сварочными головками 4. Этот механизм осуществляет выдвижение электродов 5 на ли­нию точечного шва и отвод их в исходное положение. Про­дольная подача боковой стенки совершается по программе, учитывающей расположение точечных машин и топогра­фию размещения точек. Балка-толкатель 4 (лист 190, рис. 4, б), перемещаясь в направляющих, упирается под­пружиненной собачкой 2 в промежуточную стойку 3 бо­ковой стенки 1 и продвигает ее в процессе сварки и при передаче с позиции I на позицию II. Движение балки-тол­кателя задается встроенным в нее блоком цилиндров 5, схематически показанным на рис. 4, а. Шток нижнего гидроцилиндра закреплен на основании неподвижно.

При подаче масла в полости А и А1 блок цилиндров, а также шток верхнего гидроцилиндра будут двигаться влево. Их общий ход равен сумме ходов верхнего и нижнего гидроцилиндров и составляет 8750 мм. При подаче масла в полости Б и Б1 цилиндры вместе с балкой-толка­телем возвращаются в исходное положение, а собачка толкателя поворачивается вокруг своей оси и проходит под изделием.

Работа на позиции I (лист 189, рис. 3) происходит следующим образом. Толкатель со скоростью 100 мм/с совершает холостой ход на 270 мм, подавая боковую стен­ку 7 в зону сварки. После выхода сварочных агрегатов на линию точек верхней и нижней обвязок производится сварка с автоматической шаговой подачей на расстояния, кратные шагу точек, а также на расстояния, необходимые для перехода электродов через промежуточные стойки. Суммарный рабочий ход на 3410 мм дополняется быстрым перемещением боковой стенки со скоростью 300 мм/с на 5340 мм. Затем толкатель со скоростью 600 мм/с воз­вращается в исходное положение и ходом на 8750 мм про­двигает боковую стенку в направляющие транспортирую­щего устройства позиции II.

На позиции II восемь двухэлектродных контактных машин 3 расположены с трех сторон боковой стенки 4. Транспортирующее устройство имеет три тележки, переме­щающиеся в поперечном направлении. Эти тележки кине­матически связаны с уравнительным механизмом, исклю­чающим возможность перекоса боковой стенки при ее поперечной подаче. Движение тележек в прямом и обрат­ном направлениях осуществляется по программе с по­мощью гидроцилиндров. Поступившая с позиции I стенка подается в поперечном направлении в зону сварки на 1920 мм со скоростью 300 мм/с. В процессе выполнения

точечных швов транспортирующее устройство обеспечи­вает автоматическую шаговую подачу на длине 1540 мм в прямом, а затем в обратном направлении. Для исключе­ния смещения точечного шва от номинального положения у точечных машин, приваривающих поперечные стойки, предусмотрено пневматическое устройство, поворачиваю­щее каждую машину на ее опоре для автоматического на­правления электродов по ряду точек. После завершения сварки изделие возвращается в исходное положение и пе­редается на поточную линию доделочных операций и тех­нического контроля.

КОРПУСА СУДОВ

Узлы корпуса (лист 191) .


Корпуса судов выпускают исключительно в цельносварном исполнении. Корпус (рис. 1) имеет наружную обшивку 1, верхнюю 5 и ниж­нюю 10 палубы, продольные 9 и поперечные 7 перегород­ки, выполненные из листовых элементов и соединенные герметичными швами. Общая и местная жесткость обес­печивается приваркой различных прокатных и сварных ба­лочных элементов: флор 8, шпангоутов 3, бортовых стрин­геров 2, бимсов 4, вертикального киля 6.

Большое число пересекающихся элементов, в осо­бенности в сочетании с требованием прочности и герметич­ности их сочленений, вызывает необходимость определен­ного конструктивного оформления соединений и узлов (рис. 2 ... 5) . Так, например, соединение продольных и по­перечных балок (при отсутствии требования непроницае­мости) рекомендуется выполнять с помощью нахлесточных заделок (рис. 4). Использование такого конструк­тивного оформления соединения обеспечивает необходи­мый уровень работоспособности конструкции при дей­ствии переменных эксплуатационных нагрузок, способствуя одновременно значительному снижению трудоем­кости сборочно-сварочных работ.

В основе существующих методов постройки судов ле­жит предварительное изготовление частей корпуса судна в виде сборочных элементов, секций и блоков. Разбивку корпуса на элементы, секции и блоки производят в за­висимости от конструкции с учетом выполнения возмож­но большего объема сборочно-сварочных работ в условиях цеха при их максимальной механизации, а также с учетом грузоподъемности кранов и транспортных средств и осо­бенностей приемов сборки на стапеле.

Увеличение размеров судов, упрощение формы обво­дов и унификация однотипных конструкций способствова­ли широкому использованию модульного метода построй­ки судов. Сущность модульного метода — комплектование разнообразных сложных нестандартных изделий из пер­вичных общих элементов (модулей) небольшого, эконо­мически обоснованного числа типов и типоразмеров. Та­кой подход особенно характерен для крупнотоннажных танкеров. Он позволяет разбить корпус на плоские сек­ции, суммарная масса которых достигает 80 ... 85 % общей массы корпуса. При этом появляется возможность каждый модуль изготовлять на соответствующей позиции той или иной поточной линии, а судно не строить, а собирать на предпусковой позиции.

Высокая степень унификации достигнута, например, в судах типа"Борис Бутома" дедвейтом 100 000 т, средняя часть которых собирается из конструктивных модуль-бло­ков (КМБ) и модуль-секций (КМС), как показано на рис. 7 листа 191 и рис. 3 листа 192. В связи с тем, что мас­са такого модуль-блока превышает грузоподъемность существующего кранового оборудования, он, в свою оче­редь, разбит на несколько типовых конструкций, изготов­ляемых в сборочно-сварочном цехе или на преддоковой площадке. Положительный опыт создания судов этого ти­па нашел дальнейшее развитие при создании танкеров типа "Победа" дедвейтом 65 000 т, средняя часть которых так­же разбита на блоки, представляющие собой отсек судна полного поперечного сечения (рис. 6) .

Модульные конструкции судов (лист 192)


.Схемы выделения конструктивных модулей (КМ) в составе кор­пусов судов, простых по техническому решению, пред­ставлены на рис. 2, а, б, в. Все танкеры (рис. 2,а) пред­ставляют собой гладкопалубные суда без погиби и седловатости палубы с двойным дном и двумя плоскими про­дольными переборками (рис. 3). Изменение геометри­ческих характеристик танкеров при переходе от типораз­меров КФМ1 к типоразмерам КФМП ... КФМУ наглядно по­казано на рис. 4. Все нефтерудовозы (рис. 1 и 2,6) по архитектурно-конструктивному типу аналогичны танкерам. Конструкции бортовых танков и днищевых секций тан­керов и нефтерудовозов отличаются только толщинами листов и номерами профилей набора.

Базовые элементы и схемы их сборки (лист 193). Пример разбивки средней части 1 корпуса судна на блоки 2 и секции 3, 4, 5, б с характерными размерами L, L, В, Bс, Н, Нс представлен на рис. 1. Здесь же показаны мон­тажный стык между блоками и места соединения секций (цифрами в кружках). При изготовлении предусматри­вается процесс объединения плоских секций 7 ... 8 (рис. 2) в укрупненные секции 9, 10, 11 с последующей их сборкой в пространственный блок.

Большинство сборочных элементов состоит из простых листовых деталей или из прокатных и составных балок, имеющих обычно сечение тавра. При этом используют листовой прокат из низколегированных сталей с пределом текучести 300 ... 350 МПа с размерами листов 3200 х 12000 мм, гофрированные листы для выгородок и сим­метричный полособульбовый профиль, предварительно раз­резаемый на две части с помощью газорезательных машин.

При изготовлении плоских секций обычно используют способ раздельной сборки и сварки продольного и попереч­ного набора (рис. 3), позволяющий увеличить объем свар­ки, выполняемый автоматами. На листовой элемент 1 ус­танавливают и приваривают автоматами балки 2 набора главного направления. Полученные секции 3 собирают в панель 4. Затем на эту панель устанавливают предвари­тельно собранные и сваренные из стенки 5 и полки 6 эле­менты другого направления и приваривают к полотнищу полуавтоматами, а соединение наборов разных направле­ний между собой выполняют полуавтоматами в послед­нюю очередь. При этом вертикальные швы пересекающих­ся элементов наборов в поточных линиях сваривают спе­циальными четырехголовочными установками в СО2 или с использованием гравитационной сварки удлиненными электродами.

Линии изготовления плоских секций (лист 194) .


Для сборки и сварки листовых полотнищ нередко исполь­зуют несложные поточные линии (рис. 3). Очередной лист с позиции 2 листоукладчиком 1 подают на сборочную позицию 3 поточной линии, где его на прихватках присое­диняют к ранее собранной части полотнища. Одновременно собранный до этого стык подвергается сварке под флюсом на портальной установке 4. Затем опирающееся на роли­ки 6 полотнище транспортерным устройством 5 перемеща­ют на шаг, и цикл повторяется. Траверса 7 с захватами служит для съема сваренного полотнища с помощью крана.

Огромный объем работ по изготовлению полотнищ и плоских секций заставляет использовать комплексно-механизированные линии с универсальным оборудованием, обеспечивающим выпуск изделий широкого диапазона и типоразмеров.

Характерный пример такой линии показан на рис. 1. На­личие большого числа неприводных роликов, во-первых, создает опорную поверхность для укладки собираемых и свариваемых элементов, а во-вторых, облегчает их пере­дачу с одной позиции на другую. На позиции I листы из па­кета по одному краном 1 подают на место сборки 2, обору­дованное плоской подкладкой, по обе стороны которой располагаются магниты для прижатия кромок в верти­кальном направлении. Кроме того, предусмотрены прижи­мы в плоскости листов для выравнивания стыка в про­дольном направлении. После прихватки очередного стыка полотнище сдвигают на ширину очередного листа, про­должая формировать его методом последовательного на­ращивания. Затем приводные каретки 3, перемещающиеся по направляющим вдоль одной стороны линии, захваты­вают кромку собранного полотнища и транспортируют его на позицию П сварки. Самоходный портал 4, перемещаясь по рельсам вдоль линии, выводит сварочную головку 5 на стык и обеспечивает ее переход с одного стыка на другой. Вдоль стыка головка движется по направляющим портала.

После сварки полотнища под флюсом с одной сторо­ны его транспортируют на позицию Ш для переворота на 180°. При кантовке кран 7 поднимает одну кромку по­лотнища, а противоположную кромку передвигают в го­ризонтальном направлении специальные упоры б, движу­щиеся по направляющим. Перевернутое полотнище возвра­щают на позицию П для сварки с обратной стороны, а за­тем транспортируют на позицию V для термической обрезки кромок. Резку осуществляют одновременно с двух сторон полотнища в направлении вдоль линии при движе­нии портала 8 по рельсам. В случае необходимости обрезки другой пары кромок полотнище транспортируют в обрат­ном направлении на позицию IV, где его приподнимают и поворачивают на 90° вокруг вертикальной оси, а затем возвращают на позицию V.

Готовое полотнище поступает на позицию VI для сбор­ки с набором главного направления. Для этого на позиции VII элементы набора краном 14 по одному укладывают на цепи транспортирующего устройства, используемого в ка­честве магазина. При выходе с транспортирующего уст­ройства 13 ребро элемента набора переводится из горизон­тального положения в вертикальное и с помощью специ­альной транспортирующей тележки 12 подается поперек ос­новной линии ниже направляющих неподвижного свароч­ного портала 10. Затем элемент набора опускается на по­верхность ранее поданного полотнища, прижимается к не­му во многих местах прижимами балки портала и свари­вается одновременно двумя угловыми швами наклон­ными электродами двух сварочных головок 9, перемеща­ющихся по направляющим портала. Точное расположение первого элемента набора и шаг между элементами задает­ся автоматически соответствующей настройкой устройства, транспортирующего полотнище.

Готовая плоская секция выдается на позицию VIII, где ее приподнимают над поверхностью опорных роликов гидравлическими подъемниками 11, расположенными по обеим сторонам линии, и опускают на многоосную тележку 15 для транспортирования к месту дальнейшей сборки.

На японских верфях используют иную технологию из­готовления плоских секций. Как видно на схеме (рис. 2) , сборку решетки набора осуществляют на позиции I, свари­вая автоматами 1 угловые сочленения между элементами. Одновременно на позиции III собирают полотнище, выпол­няя стыковые соединения односторонней сваркой на мед­ной подкладке. Сборка секции завершается на позиции II установкой решетки набора на полотнище с последующей приваркой ее методом гравитационной сварки на пози­ции IV.

В судостроении имеются примеры успешного приме­нения роботов для дуговой сварки. Так, при использова­нии робота "Apprentice" фирмы "Unimation" оператор вручную проводит руку робота по траектории сварки, программное устройство запоминает этот путь и затем, после снятия головки обучения, робот производит сварку по заданной программе. Особенностью робота является то, что скорость движения руки при его обучении не зависит от скорости сварки. Проведенные в Ленинградском кораб­лестроительном институте исследования показали эффек­тивность использования такого робота при сварке ячеис­тых корпусных конструкций. Другим примером является разработанная и применяемая на судоверфи фирмы "Mit­subishi" транспортная система с роботом для приварки продольного и поперечного набора к полотнищам плоских секций. Робот пригоден для одновременного управления десятью сварочными аппаратами, каждый из которых вы­полняет горизонтальные угловые швы по периметру ячей­ки, образуемой набором.

Сборка и сварка объемных секций (лист 195).


Для сборки секций (рис. 1) с погибью используют посте­ли (рис. 2), образуемые набором лекал, закрепленных на жестком основании и воспроизводящих обводы изготов­ляемой секции. Рабочую кромку лекал делают в виде гребенки, в местах сварных швов предусматривают вырезы. Листы обшивки собирают с минимальными зазорами, прихватывают друг к другу и крепят к лекалам постели. Сварку стыков выполняют на весу автоматами под флю­сом. Затем производят сборку и приварку набора, элемен­тов -жесткости, устанавливают и приваривают полотнище второго дна, сваренное отдельно. Для удобства выпол­нения швов автоматической сваркой под флюсом постели иногда снабжают флюсовыми подушками, а также делают их наклоняющимися или поворотными. После завершения сварки секции обшивку освобождают от закреплений, секцию снимают с постели. Если сварка секции производи-ласть без поворота постели, то секцию кантуют, огневой строжкой зачищают корни стыковых швов обшивки и производят их подварку.

Так как стоимость специальных постелей, обеспечи­вающих изготовление секции только определенного типо­размера, велика, широкое распространение получили раз­борные универсальные постели. Разборные постели (рис.3) для секций разных размеров и форм собирают из типовых элементов. Предварительная настройка на требуемую кри­визну днища производится перестановкой боковых подле-кальников 2 и поворотом секций 3 на необходимый угол. После, Э.ГОГО по плазовым таблицам осуществляют настрой­ку телескопических регулируемых стоек I.

Кантовку корпусных секций для подварки корней стыковых швов можно осуществлять с помощью двух мос­товых кранов 1, 2 (рис.4,а) и четырех тумб 3 с блоками 4. Из исходного положения секцию 5 одновременно двумя кранами сначала поднимают на небольшую высоту, затем путем подъема и продольного перемещения стропов б (рис. 4, б) переводят в положение I (рис. 4, в), близкое к "мертвому" положению 1 и, отпуская стропы 7, пе­реводят в устойчивое положение II. В этом положении стропы 7 снимают с нижних блоков и, перемещая их, поднимают секцию из положения II' в положение III (рис. 4, г), а затем плавно опускают (рис. 4, д) в требуе­мое положение (рис. 4, е) . Расположение тумб 3 и кранов I, 2 в плане показано на рис.4,ж.

Сборка судов из модулей (лист 196) .


При исполь­зовании модульного принципа сборку конструктивных модулей из днищевых, бортовых и палубных секций и секций переборок ведут в комплексно-механизирован­ных цехах, оснащенных устройствами для установки сек­ций в требуемое положение. На рис. 1 показана такая уни­версальная линия, позволяющая собирать и сваривать конструктивные модули танкеров, универсальных судов, рудовозов и т д. Линия состоит из семи рабочих пози­ций (I...VII).

Сборку на стапеле осуществляют из крупных блоков, представляющих собой часть корпуса от киля до палубы. Схема организации работ при использовании такого мето­да показана на рис. 2. Корпус каждого блока формируют на предстапельном участке из секций, подаваемых из сборочно-сварочного цеха. Днищевые секции устанавливают на поперечные балки. При этом средняя часть с колеёй для транспортных и монтажных тележек остается свободной. Центровку и стыковку днищевых секций производят с помощью монтажных тележек. По окончании формиро­вания блоков проводят испытания отсеков на непроница­емость .

С горизонтальной подстапельной площадки готовые блоки с помощью двух транспортных тележек перемещают на трансбордер, который перемещается по трансбордерной горке. После совмещения рельсовых путей трансбордера и наклонного стапеля блок на транспортных тележках спускают по наклонному стапелю до места установки. Под кон­цы судоводных балок блока подводят центрирующие уст­ройства, расположенные на спусковых дорожках стапеля, блок снимают с транспортных тележек и возвращают их на предстапельную площадку для перевозки очередного блока.

В настоящее время основным типом достроечного мес­та для крупнотоннажных танкеров становятся сухие доки. До зарубежным данным, строительство сухих доков об­ходится на 40 ... 50 % дороже, чем продольных стапелей, но эти затраты окупаются преимуществами постройки судов.

Характерные схемы постройки танкеров в доке пока­заны на рис. 3. Первая схема (рис. 3, а) наряду с основным корпусом предусматривает закладку и формирование кор­мовой оконечности последующего судна. При такой схеме требуется, чтобы к моменту вывода готового корпуса кор­мовая часть имела плавучесть и была дифферентована, что вызывает определенные трудности. При второй схеме (рис. 3, б) вывод готовых судов в противоположных на­правлениях и изменение расположения водонепроницаемо­го затвора устраняет необходимость в передвижении но­совой оконечности. Третья схема (рис. 3, в) является трехпозиционной, что обеспечивает расширение фронта ра­бот благодаря тому, что формирование, насыщение и все монтажно-достроечные работы а наиболее трудоемкой кормовой части танкера производят последовательно на всех трех позициях.

По мере развития модульных принципов они все в большей степени оказывают влияние на технологическое оснащение доков. Весьма интересна поворотно-скользящая система ROTAS японской фирмы "Mitsui" (рис. 5). Сборка модулей проводится в цехе 5, там же выполняют автомати­ческую сварку вертикальных соединений. С помощью са­моходных платформ модуль подают в кантователь 4, где производится сварка всех соединений. Затем модуль подают на поворотный круг 3 и после изменения направ­ления его движения на 90° — на опускное поворотное устройство 2 для подачи модуля в док. Далее модуль устанавливается на специальную транспортную платфор­му 1 и перемещается в доке до места установки в проект­ное положение.

Более простая отечественная схема транспортирова­ния модулей в док показана на рис. 6. С помощью транс­портной платформы 5 вдоль направляющих 4 модуль 1 подают к доку и с поворотом на 90° по направляющим 2 транспортным устройством 3 направляют его на место установки.

Применительно к постройке танкеров типа "Победа" на рис. 4 приведена разбивка корпуса на строительные районы I ... V, блоки и секции, учитывающая технологию формирования судна в доке. На "нулевой" позиции (рис. 7) предусматривается формирование кормовой части судна, включающей в себя блоки 1, 2, 3 с последующей ее пере­движкой на первую позицию для окончания формирова­ния корпуса двуостровным методом.

АВТОМОБИЛИ


Кузова и кабины автомобилей, как правило, выпус­кают в условиях крупносерийного и массового производ­ства.

Кузов легкового автомобиля (листы 197,198).


Штампованные тонколистовые детали подаются системой толкающих конвейеров к автоматическим линиям сборки — сварки основных узлов (лист 197, рис. 1,а ...г) кузо­ва (рис. 1,д): пола, боковин и крыши. Эти линии пред­ставляют собой сложный комплекс многоточечных сва­рочных машин и средств механизации, работающих в еди­ном цикле. Многоточечные машины этих линий подразде­ляются на несколько типов, наиболее характерные из них описаны ниже.

В машинах типа "открытый стол" (рис. 3,а) сваривае­мые узлы устанавливаются на неподвижный стол 1, а сва­рочные пистолеты и клещи закреплены на откидывающих­ся кронштейнах б и 2, которые подводятся к свариваемым узлам с помощью гидравлических цилиндров 5 и 4. Для съема узлов со стола машины и подачи их на конвейер линии машины оснащены гидравлическими подъемника­ми 3. Подъемники имеют телескопические цилиндры, так как высота подъема деталей достигает 1,3 м.

Машины с подвижным нижним столом (рис. 3,6) исполь­зуют для сварки крупногабаритных узлов. Свариваемые уз­лы укладывают на подвижный стол 2 машины, сварочные пистолеты закреплены неподвижно на верхней плите 1. Подъем и фиксация стола осуществляются с помощью двух гидроцилиндров 3 и одного пневмоцилиндра 5, ко­торый управляет движением рычагов 4. При нахождении стола в верхнем рабочем положении рычаги устанавлива­ются в "мертвое" положение и воспринимают усилия как от силы тяжести стола, так и от давления электродов свароч­ных пистолетов. Пневмоцилиндр 5 одновременно слу­жит как для вывода рычагов из "мертвого" положения, так и для амортизации при опускании стола.

На рис. 2 схематически показаны линии сборки и сварки боковых стенок кузовов автомобилей ВАЗ. В на­чале линии оператор укладывает элементы каркаса и обшивку на стол многоточечной машины типа "открытый стол" по фиксаторам. Выполненные на этой машине свар­ные точки обеспечивают жесткость собранного узла и на­дежную фиксацию деталей относительно друг друга. После сварки гидроподъемник машины поднимает узел до уров­ня расположения транспортирующего устройства, которое захватывает его и передает на следующие позиции линии, на которых сварка остальных точек выполняется автомати­чески без участия оператора. Сваренные боковины посту­пают в конец линии на механизмы перегрузки 1 ,где они из горизонтального положения переводятся в вертикальное и подаются на напольный конвейер 2. Рядом с напольным конвейером расположены накопители 3 для хранения го­товых боковин. Подача с напольного конвейера в накопи­тели и обратно происходит автоматически.

Общую сборку и сварку кузова автомобиля из гото­вых узлов осуществляют или на одном рабочем месте в главном кондукторе, или на нескольких рабочих местах методом последовательного укрупнения.

На ВАЗе используют первый прием, причем подаче го­товых узлов в главный кондуктор предшествует их комп­лектация в одной подвеске толкающего подвесного кон­вейера. Для этого сваренные боковины кузова (правая и левая) подаются к месту комплектации 4 напольным кон­вейером. С противоположной стороны к месту комплек­тации поступает и крыша кузова. Комплектация осуще­ствляется с помощью опускной секции подвесного конвей­ера 5.

Навеску проводят путем опускания секции 2 (рис. 4) несущего пути подвесного конвейера вместе с подвеской 1 так, чтобы крюки 5 рычагов 3 оказались на уровне про­емов окон боковин, подаваемых напольным конвейером. Крыша подается центрально и подхватывается крюками. Скомпонованная таким образом "виноградная гроздь" подъемом секции 2 перемещается вверх, захватывается выступом тяговой цепи толкающего конвейера и автома­тически направляется к месту установки последнего узла компоновки — настила пола, располагаемого в подвеске на опорах б, а затем отправляется на склад.

Со склада подвески "виноградные грозди" системой автоматического адресования подаются к главному сбо­рочному кондуктору (рис. 5) челночного типа, включаю­щего многоточечную сварочную машину J, шесть подвес­ных сварочных машин 3 и две связанные между собой кон­дукторные тележки 1 и 4. Подвеску 2 с узлами кузова опускают на приемную тележку, узлы снимают, устанав­ливают в кондуктор тележки и фиксируют прижимами. Затем тележку подают в многоточечную машину 5. Здесь узлы окончательно фиксируются зажимными устройства­ми и свариваются снизу электродами многоточечной ма­шины. Остальные точки сваривают с помощью подвесных сварочных машин. В это время вторая тележка находится на другой позиции, где ранее собранный кузов захваты­вается рычагами подвески. Опускная секция толкающего конвейера 6 поднимается, и подвеска с кузовом отправля­ется на линию окончательной сварки.

Автоматические линии, оснащенные многоточечными контактными машинами, как правило, предназначены для выпуска кузовов автомобиля определенной марки, и переход на изготовление кузовов автомобиля другой мо­дификации требует значительной перестройки оборудо­вания.

Для прихватки и сварки кузовов все шире используют роботы (лист 198, рис. 6) , имеющие клещи для контакт­ной точечной сварки.

Использование роботов (рис. 7) вместо многоэлект­родных машин делает производство более гибким, т.е. позволяет переходить от изготовления кузова одной мо­дификации к изготовлению кузова другой модификации путем простой смены программы у роботов, обслужива­ющих отдельные рабочие места.

Кабина грузового автомобиля (листы 199,200).


Приемы изготовления кабин грузовых автомобилей подобны приемам изготовления кузовов легковых авто­мобилей. На рис. 1 (лист 199) показана автоматическая линия сборки и сварки настила кабины грузового авто­мобиля ЗИЛ, обеспечивающая сборку и сварку одного изделия за 55 с. Работа этой линии осуществляется сле­дующим образом. Два оператора укладывают детали кар­каса на приемное устройство многопозиционного прес­са 9 рельефной сварки. Сваренный каркас выдается шаго­вым устройством и с помощью механической руки 10 пе­рекладывается на очередную тележку-спутник 8, когда она находится на платформе гидроподъемника 3 в нижнем положении. Другие два оператора снимают панель пола с подвесного конвейера, укладывают ее на приемное уст­ройство многопозиционного клепального станка 1 и встав­ляют в отверстия панели 32 резьбовые втулки. Панель с втулками подается в станок, в котором за один рабочий ход развальцовываются все резьбовые втулки. Затем па­нель пола шаговым устройством выдается из станка, зах­ватывается механической рукой 2 и укладывается на ту же тележку-спутник, на котором ранее был установлен каркас пола.

Укладка панели пола механической рукой 2 осуще­ствляется в тот момент, когда тележка-спутник находит­ся на платформе подъемника 3 в верхнем положении. На следующей позиции 4 на эту тележку-спутник механической рукой 11 подается подставка сиденья, которая контактной сварочной установкой прихватывается в двух точках. Затем полностью собранный узел вместе с тележ­кой-спутником шаговым конвейером последовательно по­дается на операции сварки на пяти контактных много-электродных машинах 5, сваривается в 204 точках и по­падает на платформу гидроподъемника б, находящуюся в верхнем положении. Здесь сваренный пол кабины снима­ется с приспособления механической рукой 7 и переда­ется на линию сборки кабины.

Сборку и сварку кабин грузового автомобиля ЗИЛ осуществляют методом последовательного наращивания. Поскольку трудоемкость сборочных операций выше, чем сварочных, то сборку кабин осуществляют в двух парал­лельных механизированных линиях I и II (рис. 2) , а свар­ку—в одной автоматической линии IV.

В начале каждой сборочной линии два оператора сни­мают с подвесных конвейеров и устанавливают в жесткое приспособление многоэлектродной машины 1 пол и пере­док кабины, фиксируя их по технологическим отверстиям с зажатием пневмоприжимами. После выполнения свароч­ной операции шаговый конвейер последовательно передает собранный узел на сборочные стенды 2, 3, 4 и 5 для уста­новки каркасов боковин, каркаса задка и панели крыши. На каждой из этих позиций подъемные столы снимают узел с конвейера и фиксируют его по технологическим отвер­стиям, затем на узел устанавливают очередную сборочную единицу и прихватывают.

Поперечный конвейер III связывает параллельные ли­нии сборки, и на загрузочную позицию 6 конвейера свароч­ной линии IV собранные кабины поступают попеременно или с линии I, или с линии II.

Поскольку линия сварки кабин имеет четыре контакт­ные многоэлектродные машины 7 и работает автомати­чески, то надежность ее работы непосредственно зависит от точности подачи свариваемых кромок под электроды машины на каждой позиции. Суммарные отклонения, вы­зываемые ограниченной точностью позиционирования ка­бины, погрешностями изготовления ее элементов и их сборки в пространственный узел, оказываются настолько значительными, что требуется их компенсация. В рассмат­риваемой линии такая компенсация достигается использо­ванием самоустанавливаюищхся сварочных пистолетов (рис. 3). Само установка обеспечивается возможностью по­ворота корпуса 2 сварочного пистолета вокруг оси 1, что позволяет подводить ограничительную планку 4 до упора в свариваемые кромки, если их отклонения от проектного положения не выходят за пределы сжатия пружины 3.

Работа на линии сварки кабины осуществляется сле­дующим образом. Собранная на прихватках кабина посту­пает на первую сварочную машину, где фиксируется в ра­бочем положении с помощью подъемного устройства 7 (рис. 4). Сварочные пистолеты 4, закрепленные на травер­сах 1,6,8 шарнирами 2 с пружинами 3, подводятся к сва­риваемым кромкам до упоров 5. После выполнения сва­рочной операции кабина опускается на шаговый конвейер и передается на следующую позицию.

В дополнение к сварочному участку IV (см. рис. 2) описанной линии сборки и сварки кабин смонтирован участок V, оснащенный 14 роботами типа "Unimate". Эти роботы выполняют контактную сварку кабин в автома­тическом цикле. Участок V может работать одновременно с участком IV.

Кабина автомобиля КамАЗ-5410 (рис.5) сваривается на автоматической линии (лист 200, рис. 6) приблизительно в 520 точках. Линия рассчитана на сварку кабин двух типов: без спального места и со спальным местом. Пере­наладка линии на кабину другого типа осуществляется с пульта управления включением или отключением допол­нительных групп фиксаторов, зажимов и сварочных элект­родов. Линия имеет 11 сварочных позиций из 13:9 позиций оснащены многоточечными сварочными машинами, а две позиции — подвесными сварочными машинами для подварки и исправления дефектов.

На позицию I опускными секциями подвесного кон­вейера подаются пол и передок кабины и устанавливаются операторами на центровочные устройства сварочной маши­ны и тележки. Передок подается на тележке к сварочной машине, блокируется с полом, фиксируется шестью зажи­мами, сваривается и подается на сварочную машину пози­ции II. На эту позицию опускаются две боковины и прива­риваются, затем узел подъемником подается на устройст­во, которое обеспечивает передачу свариваемых узлов от позиции Ы до позиции XIII. После доварки на позиции III узел подается на позицию IV, куда доставляется задок или без спального места — справа от линии, или со спальным местом — слева от линии. Узел сваривается и подается на позицию V доварки пропущенных точек. На позиции VI производится завальцовка и сварка нижней части, а на позиции VII — завальцовка и сварка верхней панели зад­ка. На позиции VIII устанавливается крыша, которая пода­ется с одной или другой стороны линии в зависимости от того, кабина какого типа собирается. Приварка крыши к кабине осуществляется на позициях VIII и IX. На по­зиции Х кабина поворачивается на 90° в горизонтальной плоскости, а на позиции XI производится сварка. После доварки пропущенных и дефектных точек подвесными сварочными машинами на позиции XII собранные кабины на позиции XIII навешиваются на конвейер и направляются на участок комплектовки.



















































Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации